一种基于ＰＬＣ的教学用二维运动示教平台及其实现方法技术

一种基于ＰＬＣ的教学用二维运动示教平台及其实现方法，包括上位计算机ＰＣ（１）、下位计算机可编程控制器ＰＬＣ（２）、由Ｘ向伺服驱动器（３０１）和Ｙ向伺服驱动器（３０２）构成的Ｘ、Ｙ向伺服驱动器（３）、由Ｘ向电机（４０１）、Ｙ向电机（４０２）、Ｘ向光电码盘（４０３）和Ｙ向光电码盘（４０４）构成的Ｘ、Ｙ向伺服电机（４）、二维机械执行机构（５）和输入部件（６）。本发明专利技术利用高速计数器和高速脉冲输出实现了两轴运动控制示教与再现功能，系统具有体积小、抗干扰能力强、功能扩展方便等特点；通过硬件扩展，目前的两轴可以拓展为多轴，在焊接机器人、雕刻机等需要轮廓控制的运动控制场合均有广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种教学实验平台及其实现方法，尤其是利用PLC作为运动控制器的 二维数控实验系统，利用其高速计数器实时记录编码器的运动位置信息，完成示教；通过其 高速脉冲输出端输出高速脉冲，控制两轴电机运转，再现预定运动轨迹的方法，具体地说是 一种基于PLC的教学用二维运动示教平台及其实现方法。
技术介绍
示教功能在传统的焊接机器人、机械手等运动控制中得到了广泛的应用。运动控 制系统通常采用基于PC机编程软件，通过专用的运动控制卡实现对机器人或机械手的示 教。 在许多诸如焊接机器人、雕刻机等工业应用场合，执行机构需要完成的曲线或曲 面往往比较复杂。按照运动学与几何学规律，应该为执行机构所要完成的运动轨迹选取合 适的坐标系，在该坐标系下建立轨迹的数学模型，并采用数学解析方法精确计算出运动轨 迹上各个点的空间坐标。然后将这些点的空间坐标值转换成电机的旋转脉冲，从而控制机 械执行机构依次走完这些点，完成整个运动轨迹。不仅需要计算坐标值的工作量巨大，而且 许多运动轨迹的数学模型也极难获得；这就给使用者造成了很大的麻烦。而利用示教的方 法，操作者就可以通过手动控制各轴电机点动运行，使执行部件末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＰＬＣ的教学用二维运动示教平台，包括上位计算机ＰＣ（１）、下位计算机可编程控制器ＰＬＣ（２）、由Ｘ向伺服驱动器（３０１）和Ｙ向伺服驱动器（３０２）构成的Ｘ、Ｙ向伺服驱动器（３）、由Ｘ向伺服电机和Ｙ向伺服电机构成的Ｘ、Ｙ向伺服电机（４）、由各功能按键、开关构成的输入部件（６）和二维机械执行机构（５），所述的Ｘ向伺服电机包括Ｘ向电机（４０１）和Ｘ向光电码盘（４０３），Ｙ向伺服电机包括Ｙ向电机（４０２）和Ｙ向光电码盘（４０４），其特征是所述的ＰＣ（１）通过串行通信电缆与可编程控制器ＰＬＣ（２）相连，Ｘ向光电码盘（４０３）和Ｙ向光电码盘（４０４）作为所述二维运动示教平台的输入，它们检测运动装置...

【技术特征摘要】
一种基于PLC的教学用二维运动示教平台，包括上位计算机PC(1)、下位计算机可编程控制器PLC(2)、由X向伺服驱动器(301)和Y向伺服驱动器(302)构成的X、Y向伺服驱动器(3)、由X向伺服电机和Y向伺服电机构成的X、Y向伺服电机(4)、由各功能按键、开关构成的输入部件(6)和二维机械执行机构(5)，所述的X向伺服电机包括X向电机(401)和X向光电码盘(403)，Y向伺服电机包括Y向电机(402)和Y向光电码盘(404)，其特征是所述的PC(1)通过串行通信电缆与可编程控制器PLC(2)相连，X向光电码盘(403)和Y向光电码盘(404)作为所述二维运动示教平台的输入，它们检测运动装置的当前位置并通过连接电缆分别与各自对应的X向伺服驱动器(301)和Y向伺服驱动器(302)的信号反馈输入端相连，X向光电码盘(403)和Y向光电码盘(404)的检测信号输出端与可编程控制器PLC(2)的对应检测信号输入端相连，X向伺服驱动器(301)和Y向伺服驱动器(302)的控制输入端通过连接电缆与可编程控制器PLC(2)的对应信号输出端相连，X向伺服驱动器(301)和Y向伺服驱动器(302)的控制输出端与相应的X向电机(401)、Y向电机(402)的控制信号端相连，X向电机(401)和Y向电机(402)作为所述二维运动示教平台的执行元件，控制二维机械执行机构(5)，输入部件(6)的各控制信号输出端与可编程控制器PLC(2)的输入端相连。2. 根据权利要求1所述的二维运动示教平台，其特征是所述的可编程控制器PLC(2)设 有高速计数输入端(201)、数字输入端(202)、高速脉冲输出端(203)和数字输出端(204)， 可编程控制器PLC(2)作为下位计算机是整个平台的运动控制器。3. 根据权利要求l所述的二维运动示教平台，其特征是所述的二维机械执行机构(5) 包括X轴滚珠丝杠副(501) 、 Y轴滚珠丝杠副(502) 、 X轴导轨(503) 、 Y轴导轨(504) 、 X轴 联轴器(505)、Y轴联轴器(506)、控制工作平台(507)、笔架(508)、绘图笔(509)、电磁阀线 圈(510)和底座(511)， X向电机(401)、 Y向电机(402)分别通过X轴联轴器(505) 、 Y轴 联轴器(506)与二维机械执行机构(5)的X轴滚珠丝杠副(501)的丝杠、Y轴滚珠丝杠副 (502)的丝杠相连，二维机械执行机构(5)的底座(511)上固定有笔架(508)，绘图笔(509) 通过电磁阀线圈(510)固定在笔架(508)上，二维机械执行机构(5)的X、Y两轴串联安装， 即X轴滚珠丝杠副(501)的丝杠支承与底座(511)相连，X轴滚珠丝杠副(501)的螺母与Y 轴滚珠丝杠副(502)的丝杠支承相连，Y轴滚珠丝杠副(502)的螺母与控制工作平台(507) 相连。4. 一种利用如权利要求l-3之一所述的二维运动示教平台进行示教的方法，包括系统 回零GTO、示教存储TCS、运动再现MPB，其特征是它包括以下步骤(a) .系统回零GT0:可编程控制器PLC(2)上电进行控制系统初始化CSI后待机，若可 编程控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊田忠，孙承志，季鹏，
申请(专利权)人：三江学院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]